设设计扩音机电路设计制作报告大学生电子信息系作业毕业论文

学校：广东岭南职业技术学院班级：电子 095组别：第 6 组指导老师：康风成员：陈天成、梁小冰、梁斌学号：16 号、18 号、28 号目 录一、 摘 要二、 实验目的三、 设计要求四、 元件清单五、 元件选择六、 设计思路分块设计与总体设计1、电源部分2、前置放大电路3、音调控制电路4、功率输出电路七 实验结论八 心得体会1、 陈天成2、梁小冰3、梁斌九 附录(1) 作品的原理图(2) 作品的焊接图(3) 成品图片绪言一 绪论经历了前三个学期的学习，我们对电子专业已经有了一定的掌握与理解了。而结束了这个学期的学习后，我们就要面临人生另外一个转折点了实习期的来临。所以我们每个同学必须在最后一个学习，认真梳理自己的知识结构，抓紧时间和机会进一步完善自己的知识储备，比如把三个学期以来学习到的各个学科知识进行有机结合，整理疏通来加强自己的技能。而我们电子专业的同学的发展方向大体上分为两类，一是高频电路通讯类的，另一种是低频电路功放类。所以，这就要求我们要认真发现自己的特长，从而术业有专攻的有目的性的加强！邱老师这个学期还给我们上一门电子线路设计的课程，要求我们结合过去学习的知识，自主性选择设计扩音机电路或者交通电路。这样就很有利我们对过去的知识进行复习与掌握。所以，从一开始就着手这个项目的制作很有利于我们整个学期的知识梳理，不至于我们会放松自己的知识技能。这个项目的制作不仅是让我们在实习期之前很好的温习我们的技能，也是为了让我们提前了解下毕业设计的大致方向，这样在下学期就不会由于兼顾实习工作与毕业设计的同时手忙脚乱。并且本次制作是以团队形式来完成的，也是对我们团队配合的技能的考验。要知道，当我们出去外面的时候，更多的任务是由团队来完成的，并非个人。所以我们每个同学都应该认真的去对待本次项目的设计与制作。二摘要扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，主要由运算放大器和集成音频功率放大器构成。电路结构分为前置放大，音调控制，功率放大三部分。前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小，音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；功率放大器决定了整机的输出功率，要求效率高，是真尽可能小，输出功率大。一、 实验目的1，了解扩音机电路的形成和用途。2，掌握音频放大电路的一种实现方法。3，提高独立设计电路和验证试验的能力。二、 设计要求1) 最大输出功率 8w2) 具有音调控制功能，即用两个点位期分别调节高音和低音。当输入信号为1KHz 时，输出为 0dB；当输入信号为 100Hz 时，调节低音电位器可以是输出功率变化+-12dB ；当输入信号为 10KHz 时，调节高音电位器也可以是输出功率变化 12 的 dB 3) 输入断短路时，噪声输出电压的有效值不超过 10mv，直流输出电压不超过50mv，静态电源电流不超过 100mA 。4) 输出功率的大小连续可调，即用电位器可调节音量的大小。5) 负载阻抗为 86) 在通频带内、满功率下非线性是真系数不大于 3%7) 频率响应:当高、低音调电位器处于极不提升也不衰减的位置时， -3dB 的频率范围是 80kHz，即 BW=6kHz。8 输入端短路时，噪声源输出电压的有效值不超过 10mV，直流输出电压不超过 50mV,静态电源电流不超过 100mA.三、 元件的选择序号 名称 数量 序号 名称 数量1 电解电容 1000F 2 17 电阻 270 12 电解电容 100F 5 18 电阻 18K 13 电解电容 10F 2 19 电阻 1 24 电解电容 4.7F 1 20 电阻 15 15 电容 0.01F 2 21 电阻 1 16 电容 330 pF 1 22 电阻 15K 17 电容 100 pF 1 23 电阻 30K 18 电容 0.1F 5 24 电阻 11K 29 电容 100pF 1 25 电阻 27 110 二极管 1N4001 4 26 可调电阻 4.7K 111 电阻 270K 1 27 可调电阻 470 112 电阻 100K 5 28 可调电阻 1K 113 电阻 10K 2 29 LF353N 214 电阻 22K 1 30 9013 115 电阻 51K 3 31 9015 116 散热片 4 32 TIP41C 2四、 设计思路1.由于话筒提供的信号非常弱，所以需要加一级前置放大器，这级电路放大倍数不需要很高，主要是要求高阻抗，保证低噪声输入和尽可能大的声音信号输入。输出阻抗要低，使得电路具有很强的带负载能力，能够驱动后级的电路。根据这些要求，选择集成运算放大器 LF353,LF353 属于高输入阻抗低噪声的集成器件，输入阻抗达到 104M, 输入偏置电流为 50X10(-12)A，单位增益频率为 4MHz,转换速率为 13V/us。2.音调控制器是通过电阻电容网络的选频作用来实现音调控制的。输入信号分成两路送到放大器的输入端，一路对低频信号具有选择和调节作用，用大电容实现，另一路对高频信号具有选择和调节作用，用小电容实现。3.根据对输出功率的波形和功率的要求，选用 TIP41C 型单片集成功率放大电路，其主要特点是 a、上升随率高，瞬态互调失真小； b、输出功率比较大c、外围电路简单，使用方便；d 内含各种保护电路，工作安全可靠。4 选择了这个方案后，我们就开始论证这个方案的可行性如何，从实际的角度出发，扩音器电路的制作原理虽然复杂，但是其制作材料比较简单，都是一些比较常见的放大电路的材料和一些晶体管，如 LF353 等，这样以后购买材料就比较方便。我们还通过图书馆和网上查阅了很多相关扩音机的资料与电路。而这些查阅到的电路方案很多原理我们都不懂，如果硬是要搬过来使用，到调试的时候就不方便，而且从购买材料就多了很多不方便。再从制作难度上讲，大家都知道交通灯比扩音器电路更加简单，但是我们都觉得制作不是为了应付任务，所以我们想选择更加有技术含量的项目来制作，借助这种难得的机会锻炼和提升我们的专业知识和实操技能！团队里面的成员们都明确的表示，尽管项目有难度，但是我们不怕,我们有实力去制作，也有信心做好！系统框图如下：Ui话筒输入扩音机电路原理框图五、 分块设计与总体设计（1） 电源部分如图所示为双极性对称稳压电源电路，它采用两只三端稳压器，7812 和7912 构成的简单实用的对称型正负稳压电源。 从变压器输出的两组交流电经D1D4 整流，C15、C17 和 C16、C18 滤波后输入到稳压块 LM7812 和LM7912 的输入端，LM7812 输出稳定的+12 电压，LM7912 输出稳定的12V电压，再经过 C19、C21 和 C20、C22 滤波，再输出。该电源输出电压为12V，输出电流最大为 l.5A前置放大音调控制功率放大（2） 前置放大电路它主要由两级运算放大器电路构成。其中，运放 A1、A2 为同相差分输入方式，同相输入可以大幅度提高电路的输入阻抗，减小电路对微弱输入信号的衰减；差分输入可以使电路只对差模信号放大，而对共模输入信号只起跟随作用，使得送到后级的差模信号与共模信号的幅值之比(即共模抑制比 CMRR)得到提高。这样在以运放 A3 为核心部件组成的差分放大电路中，在 CMRR 要求不变情况下，可明显降低对电阻 R1 和 R4，R2 和 R5 的精度匹配要求，从而使放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。（3） 音调控制电路音调控制器的功能是：根据需要按一定的规律控制、调节音调放大器的频率响应，更好地满足人耳的听觉特性。一般音调控制器只对低音和高音信号的增益进行提升或衰减，而中音信号的增益不变。音调控制器工作在低音频时，由于电容 C5=C6=C7,故在低频时 C5 可看成开路，当电位器 RP1 中间抽头处在最左端，对应于低频提升最大的情况；当电位器 RP1 中间抽头处在最右端，对应于低频衰减最大的情况。音调控制器在高音频端工作时，电容 C6,C7 近似短路。当电位器 RP2 中间抽头处在最左端，此时高频提升最大；当电位器 RP2 中间抽头处在最右端，对应于高频衰减最大。（4） 功率输出电路功率输出级电路结构有许多形式，选择有分立元器件组成的功率放大器或单片机集成功率放大器均可。我们选中的是由集成运算放大器组成的典型 OCL功率放大器，其中由运算放大器组成输入电压放大驱动级，由晶体管VT1,VT2,VT3,VT4 组成的复合管为功率输出级。三极管 VT1 与 VT2 都为 NPN管，VT3 与 VT4 为不同类型的晶体管，所组成的复合管导电极性由弟 1 只管决定为 PNP 型复合管。(4) 三级电路级联电路图六、 所遇问题1、元件封装的选取在 PCB 设计制作时，元器件的封装选择问题非常重要，我们一定要根据实际需要，选择合适的封装形式与封装的尺寸大小。在本次电路元器件中，封装需要我们手动调整的有可调电位器 RP1PR4 、集成运算放大器 LF353、输出功率管 VT2 与 VT4、以及电源部分的稳压管LM7812 与 LM712。值得一提的是，集成运算放大器 LF353 的封装系统是有现成的，不过如果我们细心留意的话，就会发现系统默认的封装是不对的，因为它默认的是 8 脚接 V-，4 脚接 V+，而我们实际需要的恰恰相反，8 脚接V+，4 脚接 V-，若是我们不留意的话，那就肯定会出问题的。稳压管 LM7812与 LM7912 的封装是需要我们自己动手制